|item1=(исправлено)Необходимо привести таблицы умножения всех конечных групп из не более шести элементов.
}}
{{Определение
|definition=
[[группа|Группа]] называется '''конечной''', если множество ее элементов конечно. Мощность множества элементов группы <tex>G</tex> называют порядком группы и обозначают <tex>\vert G\vert</tex>.
}}
== Таблицы умножения для конечных групп ==
Таблица умножения(таблица Кэли) — таблица, которая описывает структуру конечных алгебраических систем с одной бинарной операцией. Таблица позволяет определить, является ли группа абелевой, найти ядро группы и обратные элементы по отношению к другим элементам в этой группе.
'''=== Структура'''===Пусть <mathtex>\mathbb{A}_n</math> = <math>\{a_1,a_2,\dots,a_n\}</mathtex> - — группа из <tex>n </tex> элементов.
Тогда таблица будет выглядеть следующим образом:
|}
'''=== Свойства'''==={{Утверждение|statement=Каждая строка или столбец являются перестановкой элементов группы.|proof=Пусть <tex>a,b,c,d \in G</tex>. Тогда <tex>ab=d</tex> и <tex>ac=d \Rightarrow b=c</tex>. Так как количество клеток в строке равно количеству элементов, то, по принципу Дирихле, каждый элемент группы встречается в строке один раз. }}{{Утверждение|statement=Если таблица симметрична относительно главной диагонали, то операция умножения коммутативна.|proof=Таблица симметрична <tex>\Rightarrow ab = ba</tex> для любых <tex>a,b \in G</tex>}}{{Утверждение|statement=В конечной группе порядок каждого элемента является делителем порядка группы.|proof=Рассмотрим элемент <tex>x\in G</tex> c порядком <tex>n</tex> и подмножество <tex>\langle x\rangle=\lbrace e,\,x,\,x^2,\,...,x^{n-1}\rbrace</tex> (все <tex>x^k</tex> различны при <tex>k<n</tex> — в противном случае при <tex>x^k=x^m (m<k<n)\Rightarrow x^{k—m}=e</tex>, т.е. <tex>n>k—m</tex> не является порядком элемента <tex>x</tex>). Легко проверить, что <tex>\langle x\rangle</tex> — подгруппа <tex>G</tex>. По [[Теорема Лагранжа|теореме Лагранжа]] порядок любой подгруппы делит порядок группы. Значит, и <tex>n</tex> делит порядок <tex>G</tex>.}}{{Утверждение|statement=Все группы простого порядка <tex>p</tex> изоморфны <tex>\mathbb{Z}/p\mathbb{Z}</tex>.|proof=Рассмотрим элемент <tex>x\in G,\,x\neq e</tex> c порядком <tex>n</tex> и подмножество <tex>\langle x\rangle=\lbrace e,\,x,\,x^2,\,...,x^{n-1}\rbrace</tex> (все <tex>x^k</tex> различны при <tex>k<n</tex> — см. выше). Очевидно, <tex>\langle x\rangle</tex> — подгруппа <tex>G</tex>, изоморфная <tex>\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}</tex>. Но тогда <tex>n</tex> делит <tex>p</tex>(как порядок подгруппы) и не равняется единице(<tex>x^1\neq e</tex>), значит <tex>n=p</tex>. Раз порядок конечной подгруппы <tex>\mathbb{Z}/p\mathbb{Z}\subseteq G</tex> совпадает с порядком группы, то группа и подгруппа просто совпадают: <tex>\mathbb{Z}/p\mathbb{Z}\eqsim G</tex>.}}
1) Каждая строка или столбец являются перестановкой элементов === Примеры таблиц умножения для конечных групп ===Ниже перечислены все группыдо шестого порядка включительно:
2) Если таблица симметрична относительно главной диагонали, то операция умножения коммутативна'''Построение'''Вследствие первого свойства, можно заполнить таблицу не имея всей информации об операции умножения. Если таблицу заполнить не удаётся(нарушается первое свойство - в ряде или колонке оказывается 2 одинаковых элемента), значит операции, удовлетворяющей данным соотношениям, не существует.''Алгоритм построения'':1) заполнить "скелет" таблицы - ячейки в которых стоит нейтральный элемент. "Скелет" симметричен относительно главной диагонали(если a - обратный к b, то b - обратный к a, то есть любой элемент коммутирует со своим обратным).2) используя известные соотношения и свойство 1 заполнить таблицу.''Замечание'': по соглашению в заголовках таблицы * <tex>|G| = 1-ым идёт нейтральный элемент, затем элементы, которые совпадают с обратным, затем остальные.=== Примеры таблиц умножения для конечных групп ===</tex>1) n = 1Тривиальная группа
Для группы <tex>\mathbb{S}_3</tex> <tex>a</tex> — это циклическая перестановка <tex>(123)\rightarrow(231)</tex>, а <tex>b,\,c,\,d</tex> — транспозиции <tex>(123)\rightarrow(213),\,(123)\rightarrow(132),\,(123)\rightarrow(321)</tex> соответственно.